UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO USANDO TECNOLOGÍA GPON, PARA SECTOR VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL PROYECTO DE TITULACIÓN Previa a la obtención del Título de: INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES AUTOR: NADIA DEL ROCÍO CARRIEL ARGUELLO. TUTOR: ING. XIMENA CAROLINA ACARO CHACÓN GUAYAQUIL –ECUADOR 2018
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UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO USANDO TECNOLOGÍA GPON, PARA SECTOR
VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL
PROYECTO DE TITULACIÓN
Previa a la obtención del Título de:
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
AUTOR:
NADIA DEL ROCÍO CARRIEL ARGUELLO.
TUTOR:
ING. XIMENA CAROLINA ACARO CHACÓN
GUAYAQUIL –ECUADOR
2018
REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA
FICHA DE REGISTRO DE TESIS/TRABAJO DE GRADUACIÓN
ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO USANDO TECNOLOGÍA GPON, PARA SECTOR VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL
AUTOR Carriel Arguello Nadia del Rocío
REVISOR/TUTOR
Ing. Miguel Molina Villacís /Tutor: Ing. Acaro Chacón Ximena Carolina
INSTITUCIÓN: UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
UNIDAD/FACULTAD: CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
MAESTRÍA/ESPECIALIDAD: INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
GRADO OBTENIDO:
FECHA DE PUBLICACIÓN:
No. DE PÁGINAS:
ÁREAS TEMÁTICAS: Tecnología
PALABRAS CLAVES
GPON, fibra óptica, nodo, anillo
RESUMEN Se plantea desarrollar el diseño en anillo fibra óptica utilizando tecnología GPON que permita la
expansión de la cobertura existente, generar nuevas rutas que puedan ser consideradas por un proveedor de servicios de telecomunicaciones brinda servicios de internet con tecnología FTTH y estándar GPON en la ciudad de Guayaquil. El sector planteado es conocido como zona industrial vía Daule alberga empresas, negocios, y urbanización cercana dentro del perímetro que se plantea el diseño en anillo Gráfico 2, en el desarrollo del tema se detalla los fundamentos teóricos, estándares aprobados y vigentes por los organismos de control y regulador de telecomunicaciones uno de ellos Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) así también la parte de regularización interna Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD), se debe cumplir las normas planteadas por la ARCOTEL (Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones.), LOT (Ley Orgánica de Telecomunicaciones) el cual permitirá generar una red respetando estándares para poder garantizar calidad en los servicios de telecomunicaciones. Por medio de las encuestas realizadas se obtuvo información en la cual un porcentaje elevado de usuarios ha escuchado beneficios de un servicio con fibra óptica como lo es el servicio de internet, se plantea mediante un diseño poder brindar servicio de internet para la zona Industrial y urbanizaciones, crear una red de comunicación redundante, escalable y pueda satisfacer las necesidades de los usuarios.
ADJUNTO PDF: SI x NO
CONTACTO CON AUTOR: Teléfono: 0988818961 Nadia Carriel
En mi calidad de Tutor del trabajo de titulación, “Análisis y Diseño
de una red tipo Anillo usando Tecnología GPON, para sector Vía Daule - zona Industrial de
Guayaquil “ elaborado por el Sr. CARRIEL ARGUELLO NADIA DEL ROCÍO Alumno no
titulado de la Carrera de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones de la Facultad de
Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del
Título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones, me permito declarar que luego de
haber orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus partes.
Atentamente
ING. XIMENA CAROLIINA ACARO CHACÓN
TUTOR
III DEDICATORIA
Dedico este proyecto de titulación
a mis padres y familia por todo su
apoyo, motivación y ejemplos a seguir
que influyeron en culminar la meta
planteada.
Nadia del Rocío Carriel Arguello
IV
AGRADECIMIENTO
Agradezco a Dios en primer lugar por
permitirme llegar hasta el final del
objetivo planteado, brindándome salud y
las fuerza necesarias desde el inicio de
mis estudios, a mis padres por su apoyo
incondicional.
Nadia del Rocío Carriel Arguello
V
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN
Ing. Eduardo Santos Baquerizo, M.Sc.
DECANO DE LA FACULTAD CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
Ing. Harry Luna Aveiga, M.Sc
DIRECTOR CINT
Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón PROFESOR DIRECTOR DEL PROYECTO
DE TITULACIÓN
Ing. Miguel Molina Villacís
PROFESOR TUTOR REVISOR DEL
PROYECTO DE TITULACIÓN
Ab. Juan Chávez A.
SECRETARIO
VI
DECLARACIÓN EXPRESA
“La responsabilidad del contenido de este ANÁLISS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO USANDO TECNOLOGÍA GEPON, PARA SECTOR VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL”, me corresponden exclusivamente; y el patrimonio intelectual de la misma a la UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL.
AUTOR:
NADIA CARRIEL ARGUELLO
VII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL
FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO USANDO TECNOLOGÍA GPON PARA SECTOR
VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL
Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el título de
INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES.
Autor/a: Nadia del Rocío Carriel Arguello
C.I.0930151139
Tutor: Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón
Guayaquil, Marzo 2018
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR
En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo
Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de
Guayaquil.
CERTIFICO:
Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por la estudiante CARRIEL
ARGUELLO NADIA DEL ROCÍO, como requisito previo para optar por el título de
Ingeniero en Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo tema es:
ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO USANDO TECNOLOGÍA GPON, PARA
SECTOR VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL.
Considero aprobado el trabajo en su totalidad
Presentado por:
Carriel Arguello Nadia del Rocío Cédula de ciudadanía N° 0930151139
Tutor: Ing. Ximena Acaro Chacón
Guayaquil, Enero 2018
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en Formato Digital 1. Identificación del Proyecto de Titulación
Carrera: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones
Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones
Profesor guía: Ing. Ximena Acaro Chacón
2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de Titulación A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica de este Proyecto de titulación.
Publicación electrónica:
Inmediata Después de 1 año
Firma Alumno: 3. Forma de envío:
El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como archivo
.Doc. O .RTF y Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden ser:
.gif, .jpg o .TIFF.
DVDROM CDROM
Título del Proyecto de titulación: ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO
USANDO TECNOLOGÍA GPON, PARA SECTOR VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL
Tema del Proyecto de Titulación: Análisis y Diseño de un Anillo de fibra óptica
PROYECTO DE TITULACIÓN .......................................................................................... 1 INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES .................................... 1
CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR ......................................................................... 3 Atentamente ........................................................................................................................... 3 AGRADECIMIENTO ........................................................................................................... 5
TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN ..................................................................... 6 DECLARACIÓN EXPRESA ................................................................................................ 7
CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR ............................................................. 9
CAPÍTULO I ......................................................................................................................... 4 EL PROBLEMA ................................................................................................................... 4 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .............................................................................. 4
UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO .................................................. 4 SITUACIÓN CONFLICTO. NUDOS CRÍTICOS ........................................................... 5
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA ...................................................... 6 DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA .............................................................................. 7 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA .............................................................................. 7
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA ................................................................................. 7 ALCANCES DEL PROBLEMA ...................................................................................... 8
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN ............................................................................. 9 OBJETIVO GENERAL .................................................................................................... 9 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................................................ 9
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN ................................... 10 CAPÍTULO II ...................................................................................................................... 12 MARCO TEÓRICO ............................................................................................................ 12
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ............................................................................... 12
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ................................................................................. 14 FIBRA ÓPTICA .............................................................................................................. 15 PRINCIPIOS DE TRANSMISIÓN SOBRE FIBRA ÓPTICA ....................................... 16
INDICI GENERAL CARTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR
II
DEDICATORIA III AGRADECIMIENTO IV TRIBUNAL DE PROYECTO DE TITULACIÓN V DECLARACIÓN EXPRESA VI AUTORÍA VII CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR VIII AUTORIZACIÓN PARA PUBLICACIÓN IX ÍNDICE GENERAL X
ABREVIATURAS XII SIMBOLOGÍA XIII ÍNDICE DE CUADROS Y TABLAS XIV ÍNDICE DE GRÁFICOS XVI RESUMEN XVI ABSTRACT XVII
CLASIFICACIÓN DE LA FIBRA ÓPTICA: ................................................................. 17
TIPOS DE FIBRAS: ........................................................................................................ 17 VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA FIBRA ÓPTICA: .................................... 20
ARQUITECTURA DE LAS REDES FTTH .................................................................. 20 PÉRDIDAS EN LOS CABLES DE FIBRA ÓPTICA .................................................... 23 PÉRDIDAS EN LA FIBRA ............................................................................................ 24 PROPAGACIÓN DE LA LUZ ....................................................................................... 25 REFLEXIÓN Y REFRACCIÓN ..................................................................................... 26
PROPAGACIÓN DE LA LUZ A TRAVÉS DE UNA FIBRA ÓPTICA ....................... 26 MULTIPLEXACION ...................................................................................................... 27 TOPOLOGÍAS DE LA RED .......................................................................................... 28
Topología de anillo ...................................................................................................... 28 CABLE DE FIBRA ÓPTICA Y ACCESORIOS ............................................................ 29
Cable de fibra óptica aéreo .......................................................................................... 30
Cable de fibra óptica canalizado .................................................................................. 31
CÓDIGO DE COLORES DE CABLES DE FIBRA OPTICA ESTANDAR ................ 31 TUBOS DE POLIETILENO DE ALTA DENSIDAD.................................................... 33 TAPÓN SIMPLE O GUIA DE 1 ¼ PULGADA ............................................................ 34 TUBO CÓFLEX DE 3/4”................................................................................................ 34
ODF (OPTICAL DISTRIBUTION FRAME) ................................................................. 35 MANGAS DE EMPALME ............................................................................................. 35
HIPÓTESIS ......................................................................................................................... 46 VARIABLES DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................................... 46
DEFINICIONES CONCEPTUALES ................................................................................. 47 CAPÍTULO III .................................................................................................................... 48 METODOLOGÍA DE LA INVESTIGACIÓN ................................................................... 48
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN .............................................................................. 48 Modalidad de la Investigación ..................................................................................... 48
Tipo de investigación. ................................................................................................. 48 POBLACIÓN Y MUESTRA .............................................................................................. 49
POBLACIÓN .................................................................................................................. 49
INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS ...................................................... 51 TÉCNICA ........................................................................................................................ 51 INSTRUMENTOS DE LA INVESTIGACIÓN ............................................................. 52 TÉCNICAS DE LA ENCUESTA ................................................................................... 52 TIPOS DE ENCUESTAS ................................................................................................ 53 RECOLECCIÓN DE INFORMACIÓN .......................................................................... 54
PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ................................................................................ 54 ENCUESTA EFECTUADA................................................................................................ 55 CAPÍTULO IV .................................................................................................................... 66
ESTADO ACTUAL ........................................................................................................ 66 ESTADO TECNOLÓGICO ............................................................................................ 68
DISEÑO DE LA RED ......................................................................................................... 69 DETALLES DEL DISEÑO............................................................................................. 71 UBICACIÓN DE NODO ................................................................................................ 72 NODO A – VILLA BONITA:......................................................................................... 72 NODO B – VIA DAULE ................................................................................................ 73
FIBRA TRONCAL ......................................................................................................... 74 CAJA DE DISTRIBUCIÓN: .......................................................................................... 74 CONEXIÓN HACIA LOS NODOS ............................................................................... 75 CABLEADO PARA URBANIZACIÓN ........................................................................ 76 CABLEADO EXTERNO ................................................................................................ 82
PLANES ACTUALES EN EL MERCADO ................................................................... 93 ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO .................................................... 98 CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA ................................................... 98 CRITERIOS DE ACEPTACIÓN DEL PRODUCTO O SERVICIO ................................. 99
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ................................................................ 100 RECOMENDACIONES ............................................................................................... 100
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line - Línea de
abonado digital asimétrica
ITU Unión Internacional de Telecomunicaciones
ARCOTEL Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones
LOT Ley Orgánica de Telecomunicaciones
DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing -
multiplexación por división de longitud de onda
OLT Terminal de línea óptica
ONT Terminal de red óptica
ODN Red de distribución óptica.
XIII
SIMBOLOGÍA
e Error de estimación
Db Decibelio
n Tamaño de la muestra
N Población
Gb/s Gigabit por segundo
Mb/s Megabit por segundo
mm Milímetro
um Micra
nm nanómetro es la unidad de longitud
A(dB) Reducción total de potencia (atenuación)
Psal Potencia de salida del cable (watts)
Pent Potencia de entrada al cable (watts)
XIV
ÍNDICE DE CUADROS
Pág.
Tabla 1 Causas y Consecuencias del Problema 6 Tabla 2 Pérdidas de Inserción Splitters 22 Tabla 3 Fórmula pérdida potencia en cable de fibra 23 Tabla 4 Pérdidas de Inserción Splitters 24 Tabla 5 Código de colores 32 Tabla 6 Requerimientos para despliegue de infraestructuras 38 Tabla 7 L.35 UIT-T 39 Tabla 8 Cuadro distributivo de la población 49 Tabla 9 Cuadro distributivo de la Muestra 51 Tabla 10 Detalle de respuestas Servicio Internet Fijo 55 Tabla 11 Proveedores de servicios Telecomunicaciones 56 Tabla 12 Tecnología de Proveedor 57 Tabla 13 Cantidad de dispositivos en la red 58 Tabla 14 Rapidez en descarga 59 Tabla 15 Caídas en la conexión 60 Tabla 16 Resultados 61 Tabla 17 Satisfacción Proveedor actual 62 Tabla 18 Resultados 63 Tabla 19 Resultados 64 Tabla 20 Elementos de red FTTH 71 Tabla 21 Características de Elementos 71 Tabla 22 Distribución de Hilos por cajas 78 Tabla 23 Distribución de Hilos por cajas 80 Tabla 24 Distribución de Hilos por cajas 81 Tabla 25 Distribución de Hilos por cajas 82 Tabla 26 Presupuesto Nodo A – Villa Bonita 85 Tabla 27 Presupuesto Nodo B – Vía Daule 86 Tabla 28 Presupuesto para las Etapa 1 dentro de la Urbanización 87 Tabla 29 Presupuesto para las Etapa 2 dentro de la Urbanización 88 Tabla 30 Presupuesto para las Etapa 3 dentro de la Urbanización 89 Tabla 31 Presupuesto para las Etapa 4 dentro de la Urbanización 90 Tabla 32 Presupuesto sector abierto 91 Tabla 33 Presupuesto Enlace Troncal 91 Tabla 34 Presupuesto Abonado 92 Tabla 35 Presupuesto Abonado 92 Tabla 36 Planes y Tarifas HOGAR Servicio de Internet 93 Tabla 37 Planes y Tarifas PYME Servicio de Internet 94 Tabla 38 Valores Promedio Planes HOGAR 95 Tabla 39 Valores Promedio Planes PYME 95 Tabla 40 Cobertura en base Diseño Planteado 96 Tabla 41 Cobertura Anillo de Fibra 97
XV
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1 Mapa de Cobertura .......................................................................................................................... 5 Gráfico 2 Sector Vía Daule ............................................................................................................................... 6 Gráfico 3 Red GPON ...................................................................................................................................... 14 Gráfico 4 Fibra Óptica .................................................................................................................................... 16 Gráfico 5 Fibra Monomodo ........................................................................................................................... 18 Gráfico 6 Propagación de los haces de luz ..................................................................................................... 18 Gráfico 7 Fibra Multimodo ............................................................................................................................ 19 Gráfico 8 Propagación de los haces de luz a través de una fibra multimodo .................................................. 19 Gráfico 9 Esquema de la arquitectura Splitters ............................................................................................. 23 Gráfico 10 Pérdidas por absorción en las fibras óptica .................................................................................. 25 Gráfico 11 Modos de propagación multimodal .............................................................................................. 27 Gráfico 12 Modos de propagación unimodal ................................................................................................. 27 Gráfico 13 Topología en Anillo....................................................................................................................... 29 Gráfico 14 Fibra ADSS .................................................................................................................................... 30 Gráfico 15 Fibra 96 hilos ................................................................................................................................ 31 Gráfico 16 Fibra Óptica 144 hilos TIA 598 ...................................................................................................... 33 Gráfico 17 Tubo Polietileno ........................................................................................................................... 33 Gráfico 18 Tapon de 1 ¼ pulgada ................................................................................................................... 34 Gráfico 19 tubo cóflex de 3/4” ...................................................................................................................... 34 Gráfico 20 ODF para Rack .............................................................................................................................. 35 Gráfico 21 Mangas ........................................................................................................................................ 36 Gráfico 22 Conectores ................................................................................................................................... 37 Gráfico 23 Patchcords.................................................................................................................................... 38 Gráfico 24 Respuesta Servicio Internet fijo .................................................................................................... 55 Gráfico 25 Proveedores de servicios Telecomunicaciones ............................................................................. 56 Gráfico 26 Tecnología de Proveedor .............................................................................................................. 57 Gráfico 27 Cantidad de dispositivos en la red ................................................................................................ 58 Gráfico 28 Rapidez en descarga ..................................................................................................................... 59 Gráfico 29 Caídas en la conexión ................................................................................................................... 60 Gráfico 30 Resultados .................................................................................................................................... 61 Gráfico 31 Satisfacción Proveedor actual ...................................................................................................... 62 Gráfico 32 Resultados .................................................................................................................................... 63 Gráfico 33 Resultados .................................................................................................................................... 64 Gráfico 34 Urbanización Villa bonita ............................................................................................................. 67 Gráfico 35 Sector Industrial Cerca de urbanización ........................................................................................ 68 Gráfico 36 cableado actual - aéreo ................................................................................................................ 68 Gráfico 37 zona Industrial .............................................................................................................................. 69 Gráfico 38 Diseño del Anillo .......................................................................................................................... 70 Gráfico 39 Nodo A ......................................................................................................................................... 72 Gráfico 40 Nodo A ......................................................................................................................................... 73 Gráfico 41 Nodo B ......................................................................................................................................... 73 Gráfico 42 Diseño ubicación de cajas ............................................................................................................. 74 Gráfico 43 Conexión en nodos ....................................................................................................................... 75 Gráfico 44 Distribución Etapa 1 ..................................................................................................................... 76 Gráfico 45 Etapa 2 ......................................................................................................................................... 77 Gráfico 46 Etapa 3 ......................................................................................................................................... 79 Gráfico 47 Etapa 4 ......................................................................................................................................... 81 Gráfico 48 Distribución de cajas externas ...................................................................................................... 82 Gráfico 49 Enlace Empresas ........................................................................................................................... 84 Gráfico 50 Cantidad de Abonados con Ingresos Año1, Año2, Año3 ............................................................... 96 Gráfico 51 Capacidad del Anillo de Fibra - Ingresos Año1, Año2, Año3 .......................................................... 97
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
ANÁLISIS Y DISEÑO DE UNA RED TIPO ANILLO USANDO TECNOLOGÍA GPON, PARA SECTOR VÍA DAULE - ZONA INDUSTRIAL DE GUAYAQUIL
Autor: Nadia del Rocío Carriel Arguello
Tutor: Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón
RESUMEN
Se propone desarrollar el diseño en anillo fibra óptica utilizando tecnología
GPON para la expansión de la cobertura existente, generar nuevas rutas que
puedan ser consideradas por un proveedor de servicios de telecomunicaciones
para brindar servicios de internet con tecnología FTTH y estándar GPON en la
ciudad de Guayaquil. El sector planteado es conocido como zona industrial vía
Daule, donde existen diversas empresas, negocios y viviendas dentro del
perímetro en el cual se plantea el diseño en anillo (Gráfico 2). En el desarrollo del
tema se detalla los fundamentos teóricos, la parte de regularización interna por el
Gobierno Autónomo Descentralizado (GAD), también los estándares aprobados y
vigentes por los organismos de control de telecomunicaciones, uno de ellos es la
Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). Se debe cumplir las normas
planteadas por la ARCOTEL (Agencia de Regulación y Control de las
Telecomunicaciones.), y la LOT (Ley Orgánica de Telecomunicaciones) el cual
permitirá generar una red respetando estándares y parámetros para poder
garantizar calidad en los servicios de telecomunicaciones. Por medio de encuestas
realizadas se obtuvo información en la cual un porcentaje elevado de usuarios
conoce los beneficios de un servicio con fibra óptica como el servicio de internet,
mediante un diseño en anillo se plantea brindar servicio de internet para las zonas
de industrias y urbanizaciones, creando una red de comunicación redundante y
escalable que pueda satisfacer las necesidades de los usuarios.
XVII
UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS
CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES
"ANALYSIS AND DESIGN OF A TYPE RING NETWORK USING GPON TECHNOLOGY,
FOR SECTOR VIA DAULE - INDUSTRIAL ZONE OF GUAYAQUIL" (ANEXO 14)
Abstract It is proposed to develop the design in fiber optic ring using GPON technology
for the expansion of existing coverage, generate new routes that could be
considered by a provider of services of telecommunications to offer Internet
services with technology FTTH and standard GPON in the city of Guayaquil. The
established sector is known as the industrial zone of road Daule, where there are
several companies, businesses and housings inside of the perimeter in which it is
raises the design in ring (Graphic 2). In the development of the topic there are
detailed the theoretical fundamentals, the part of internal regularization by the
Government Autonomous Decentralized (GAD), also the approved and current
standards by the organisms of control of telecommunications, one of them is the
International Union of Telecommunications (UIT). It must meet the norms posed
by the ARCOTEL (Agency of Regulation and Control of the
Telecommunications) and the LOT (Organic Law of Telecommunications), this
will allow to generate a network respecting standards and parameters to guarantee
the quality in the telecommunications services. Through of realized surveys it was
obtained information in which a high percentage of users knows the benefits of a
service with optical fiber as the internet service; by means a design of ring It is
posed offer Internet service for the areas of industries and Urbanizations, creating
a redundant and scalable communication network that can meet the needs of the
users.
1
INTRODUCCIÓN
Entre las tecnologías que se puede acceso a un servicio de internet y
establecer la comunicación entre puntos contamos con la tecnología GPON la cual
permite brindar una conexión mediante fibra óptica en su arquitectura punto a
multipunto, brinda acceso de navegación a mayor velocidad por las características
de la fibra óptica, la red GPON utiliza equipos pasivos el cual reduce el soporte
técnico en el mantenimiento; Con el desarrollo de equipos e implementación de
nuevos servicios que demanda mayor ancho de banda y pueda ser utilizado de
manera óptima al contar con una infraestructura GPON permite responder
adecuadamente en respuesta al consumo de los usuarios finales.
En la actualidad en la ciudad de Guayaquil, sector norte vía Daule es
considerado zona industrial el mismo que abarca empresas y también se registra
asentamientos habitacionales en la zona, se pudo observar que cuentan con
cobertura limitada para acceder a un servicio de telecomunicaciones como lo es el
acceso a Internet por medio de la tecnología GPON, en base al estudio efectuado
se pudo constatar que proveedores de servicios ISP como Netlife, Celerity que ya
cuenta con red GPON en la Ciudad la cobertura es limitada en el sector de estudio
e incluso nula en urbanización Villa Bonita ubicada a la altura del kilómetro 16,5
de la vía a Daule en la cual se observa un plan habitacional de considerable
expansión a corto plazo, registran alrededor de 2.000 familias en seis etapas de
ocho el servicio de internet actualmente ofertado en esta zona se da mediante
radio enlaces llegando con antenas la señal a los hogares.
2
Los abonados actuales y posibles clientes aspiran contratar un servicio que
cumpla con lo ofertado para así poder llevar a cabo sus actividades laborales o
personales en el hogar que demande del uso del servicio de internet, contar con
una conexión veloz y no presente fallas frecuentes en la conexión.
Las redes de cobre, radio enlaces utilizadas aún en la actualidad para brindar
servicio de internet presentan inconvenientes y ciertas limitaciones como la
distancia entre nodo y el abonado, interferencias por el medio de trasmisión,
factor ambientas y ubicación geográfica que influyen en el deterioro de la señal y
la calidad del servicio.
La tecnología GPON (Gibabit-passive Optical Network), FTTH fibra óptica
directo hasta el hogar es la más utilizadas en la actualidad, proveedores de
servicios se encuentran implementando y migrando su red actual, obteniendo los
diferentes beneficios que presenta la fibra óptica, mejorando la calidad de servicio
y mantener satisfacción en los usuario; Esta tecnología permite alcance a largas
distancia, mayor tasa de transferencia en descarga de archivos, velocidad en
navegación, inmune a las interferencias son las principales características en las
que un servicio ofertado sea el mejor.
En el capítulo 1 se detalla la identificación del problema, evaluación del
problema y el alcance del problema, se plantea los objetivos generales y
específicos como la justificación referente al tema del trabajo de titulación.
En el capítulo 2 se encuentra enfocado a la parte teórica en la cual se detalla el
antecedente y el fundamento teórico, social y legal que serán tomados en
consideración para el desarrollo del trabajo de titulación
En el capítulo 3 se detalla la metodología que se utilizó durante la
investigación, la técnica para recopilación de datos es muy importante este
capítulo ya que nos permitió identificar y conocer el extracto de la población es
3
decir la muestra entre las empresas y abonados actuales como potenciales posibles
clientes para la validación de hipótesis.
En el capítulo 4 se desarrolla la propuesta técnica planteada acorde a la
investigaciones y análisis efectuados analizando la factibilidades operacional,
técnicas, legal, económicas, validación de la propuesta como la aceptación del
producto , se define la metodología utilizada , los entregables y la respectiva
conclusión y recomendación .
4
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
UBICACIÓN DEL PROBLEMA EN UN CONTEXTO
El sector Vía Daule es considerado como zona industrial, misma que ha
registrado un crecimiento en los últimos años con el desarrollo de nuevos
proyectos habitacionales Actualmente se encuentran urbanizaciones asentadas con
proyectos de expansión, y debido al avance de la tecnología surge la necesidad de
estar comunicados y conectados a una red de servicio la mayor parte del tiempo
sea en ambiente laboral como en el hogar.
En base a lo anteriormente expuesto se toma como referencia dos ISP
(proveedores de servicio de telecomunicaciones) que brindan servicios de internet
con tecnología FTTH y estándar GPON en la ciudad de Guayaquil. Verificando la
cobertura en el sector vía Daule mostrada en la (Gráfico 1) se aprecia que es
limitada para proporcionar esta clase de servicio.
La tecnología GPON permite brindar servicio de mayor velocidad en
navegación optimizando el tiempo de respuesta, utiliza fibra óptica que es inmune
interferencias electromagnéticas y permite mayor alcance externo a kilómetros de
distancia. Con el desarrollo de la tecnología para proporcionar una comunicación
estable se requiere de capacidades altas dentro de la transmisión en una red, al no
existir cobertura amplia y siendo un sector que se encuentra en desarrollo donde
su expansión es inminente se plantea el diseño de un anillo fibra óptica utilizando
tecnología GPON para el sector vía Daule el cual pueda permitir a un proveedor
5
de servicio de telecomunicaciones la expansión de la cobertura actual, ingreso al
sector Industrial y urbanizaciones con un diseño que permita a una red de
comunicación que tenga las cualidades de ser redundante, escalable y pueda
satisfacer las necesidades de sus clientes garantizando servicio de calidad.
SITUACIÓN CONFLICTO. NUDOS CRÍTICOS
En octubre del 2017 fue publicado en página del diario El Universo acerca del
conjunto residencial Villa Bonita ubicado en el kilómetro 16,5 de la vía a Daule
“En este conjunto residencial viven alrededor de 2.000 familias en seis etapas de
ocho” (eluniverso, 2017).
En el sector vía a Daule dos proveedores servicios de telecomunicaciones con
tecnología GPON brindan cobertura FTTH, desde la página oficial de cada uno de
los proveedores mencionados se pudo visualizar el mapa de cobertura ubicando el
sector vía Daule donde se aprecia limitada su cobertura.
Gráfico 1 Mapa de Cobertura
NETLIFE CELERITY
Fuente: (www.netlife.ec, s.f.) (celerity, s.f.)
Elaborado por: Nadia Carriel A.
Sector donde se realizará el análisis y diseño de un anillo de fibra con
tecnología GPON para ampliación de cobertura y brindar servicio de internet de
alta velocidad a las Empresas y familias del sector.
6
Gráfico 2 Sector Vía Daule
Fuente: Investigación del tema
Elaborado por: (GoogleEarth, 2017)
CAUSAS Y CONSECUENCIAS DEL PROBLEMA
El principal problema que se presenta es la falta de cobertura para brindar
servicio FTTH utilizando tecnología GPON en la vía Daule que limita la
comercialización del servicio internet con fibra óptica hasta el hogar.
Tabla 1 Causas y Consecuencias del Problema
CAUSAS CONSECUENCIAS
Limitación
de cobertura
Proveedores de servicio de internet con tecnología GPON
presentan cobertura limitada en la zona
Tecnología
La tecnología GPON permite realizar instalaciones y brindar
servicio FTTH obteniendo navegación a altas velocidades y
mayor tasa de transferencia de información.
Redundancia Diseñar una red de servicio escalable que garantice
disponibilidad para el sector industrial.
Fuente: Investigación del tema
Elaborado por: Nadia Carriel
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DELIMITACIÓN DEL PROBLEMA
Analizar un diseño en anillo de red GPON para el sector vía Daule para el cual
tendrá como finalidad poder ofrecer servicio de telecomunicaciones con amplia
cobertura, navegación a mayor velocidad y contar con redundancia.
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
Realizar el análisis y diseño de un anillo GPON que permita la ampliación de
cobertura a proveedores que utilizan tecnología FTTH para el sector vía Daule.
EVALUACIÓN DEL PROBLEMA
Analizar y diseñar anillo de fibra óptica con el propósito de ser considerado por
alguna empresa proveedora de servicio de internet y telecomunicaciones para
ofrecer los servicios a empresas ubicadas en la zona y las urbanizaciones cercanas
vía Daule.
Los aspectos generales de evaluación son:
Delimitado: El análisis y diseño en anillo de fibra se encuentra enfocado al
Norte de Guayaquil, específicamente en el sector de la vía Daule km 16.5, que
permita mantener una cobertura amplia por parte de proveedores de servicio de
telecomunicaciones que utilicen tecnología GPON.
Claro: Identificar los aspectos técnicos a considerar en el análisis y diseño de
la red en anillo con tecnología GPON, considerando su futura implementación la
cual permitirá brindar servicios de internet con FTTH, en sector vía Daule donde
se registran varias empresas, hogares.
Evidente: Las empresas proveedoras de servicios de telecomunicaciones
actualmente con tecnología GPON se encuentran ampliando su cobertura FTTH
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en los distintos sectores de la ciudad, para esto es necesario realizar un diseño
en anillo que puede proporcionar la redundancia y mayor cobertura en el sector
considerando crecimiento de la red y su expansión.
Concreto: Considerando el crecimiento industrial, habitacional y comercial en
el sector vía Daule es inminente realizar el análisis y diseño de lo anteriormente
expuesto considerando su posible implementación por parte de una empresa ISP
logrando proporcionar servicio de telecomunicaciones con mayor cobertura.
Original: Por la cobertura limitada que se pudo verificar como referencia de
los dos proveedores de servicio de internet con tecnología FTTH, se podría
inducir que no registra un diseño en anillo de fibra óptica en el sector de Vía
Daule el cual dispone de alcance en el sector, pero a nivel de la topología no se
presenta establecido la disponibilidad del servicio.
Factible: El análisis y diseño de un anillo de fibra en la propuesta para el
sector vía Daule donde existen Empresas y Urbanizaciones que albergan una
gran cantidad de posibles usuarios interesados en contratar un servicio que brinde
conexiones a alta velocidad, para las empresas se pueda garantizar redundancia en
enlace y disponibilidad del mismo.
Identifica los productos esperados: Al analizar el diseño de una red en anillo
de fibra óptica, a más de poder brindar disponibilidad y redundancia en la red,
podrá ser escalable para posibles cambios o incorporar nuevos servicios.
ALCANCES DEL PROBLEMA
Propuesta de análisis y diseño de un anillo de fibra óptica con tecnología
GPON que permita ampliar cobertura para brindar servicio de telecomunicaciones
a Empresas y urbanización ubicadas en la vía Daule.
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• Cobertura actual de las empresas ISP en la zona para brindar el servicio de
internet en con tecnología FTTH.
• Con la ayuda de encuestas poder registrar la apreciación de los habitantes
del sector sobre el tema a desarrollar y la posibilidad de contar con un
servicio de alta velocidad.
• Realizar el estudio de la ubicación del Nodo y la conexión de acuerdo con
el diseño en anillo de fibra
• Diseño de la topología en anillo y recorrido de la fibra. para servicio de
FTTH (Fiber To The Home) desde punto de partida del nodo
• Detalle de los equipos que se verán involucrados en el diseño de un anillo
con tecnología GPON
• Presupuesto
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
OBJETIVO GENERAL
Analizar y diseñar una red tipo anillo con tecnología GPON que permita el
acceso a la información por medio de Internet para brindar servicios a las
empresas y familias del sector Industrial vía Daule.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
• Identificar y Analizar la cobertura actual de proveedores de servicio con
tecnología GPON para proveer sus servicios de telecomunicaciones en el
sector.
• Analizar características de la tecnología GPON que permitirá realizar un
diseño tipo anillo de fibra para garantizar servicio de alta velocidad,
disponibilidad, redundancia y funcionamiento de la red frente
eventualidades.
• Diseñar una red escalable, que permita incorporar a futuro nuevos servicio
en la red optimizando recursos y un mejor crecimiento.
• Elaboración de presupuesto para la propuesta.
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JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN
El avance tecnológico es indiscutible por lo tanto las empresas deben preparar
su infraestructura logrando garantizar la interoperabilidad y comunicación entre
puntos de conexión manteniendo estándares de calidad. Llegar a enfrentar falta de
conexión por varias horas puede representar pérdidas económicas elevadas a
clientes como a la empresa proveedora de servicios. La propuesta de analizar y
diseñar un anillo de fibra óptica en el sector vía Daule que permita ampliar la
cobertura actual de empresas proveedores de servicios de telecomunicación debe
contar con una red redundante que frente una eventualidad pueda ser restablecida
la conexión en el menor tiempo posible.
Con el desarrollo de la tecnología surge la necesidad de estar conectado el
mayor tiempo posible a la red llamada Internet, misma que es considerada tan
importante como otro medio de comunicación ejemplo TV – radio. Como afirma
el Boletín emitido por el ente Regulador ARCOTEL la provincia del Guayas
ocupa el segundo lugar de abonados en internet Fijo para el primer trimestre del
2017 registra 439.658 cuentas de internet Fijo. (arcotel.gob.ec, 2017)
Frente la necesidad de estar conectado la mayor parte del tiempo surge la
demanda de que la conectividad sea más veloz y se encuentre disponible, que al
presentarse una incidencia externa ajena a la empresa proveedora de servicio de
telecomunicaciones el tiempo de restablecimiento del servicio sea el menor
tiempo posible.
En el sector vía Daule se usó como referencia a Netlife y Celerity dos
proveedores de servicio telecomunicaciones con tecnología GPON actualmente
cuentan con parte de cobertura en el sector, siendo empresas proveedoras de
servicios al momento de construir y realizar proyectos buscan redundancia y
escalabilidad de la red.
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Diseñar una red en anillo permitirá optimizar los recursos en el diseño,
aumentar la cobertura, así como el ingreso de nuevos clientes y continuar
brindando servicio con tecnología FTTH.
Con el desarrollo de proyectos habitacionales en la zona la ampliación es
continua es necesario contar con una infraestructura que permita el crecimiento de
la red donde se puedan brindar nuevas líneas de cobertura. Para el estudio del
terreno en la zona y diseño de la red en anillo se deberá escoger la mejor ruta por
el cual será el pase de la fibra óptica para su correcta distribución entre los
elementos pasivos que componen estas redes.
Poder llevar a cabo la investigación implica que se deberá efectuar trabajos de
investigación de campo, encuestas, uso de herramienta que nos permita colocar la
distribución de acuerdo mapa del sector con las distancias consideradas dentro de
los parámetros para poder brindar un servicio estable.
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CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
ANTECEDENTES DEL ESTUDIO
Realizando búsqueda en la web y repositorio de Universidades locales registran
temas y fuentes bibliográficas relacionados con tecnología GPON estudios
realizados para diferentes partes del País y con un enfoque de la tecnología en
cada uno de ellos.
En el repositorio de la Universidad Técnica del Norte encontramos el trabajo
(REYES, 2016, p.3-4), de acuerdo con el estudio detalla las recomendaciones
acordes para redes GPON ITU - T G.984.1 y G987, las últimas actualizaciones
detallan soportar distancias de hasta 60 kilómetros; la tecnología de última
generación DWDM es la adecuada por su técnica de multiplexación que utiliza al
multiplicar la capacidad de transmisión e incrementa la velocidad. (REYES,
2016, p.3-4)
El tema expuesto su objetivo fue dar a conocer la nueva tecnología que les
permitiría dentro del Campus Universitario brindar el acceso a los diferentes
departamentos tanto de uso administrativo como los estudiantes a una mayor
velocidad y disponibilidad de la red, estar todos conectados al mismo tiempo
realizando las diferentes actividades sin presentar intermitencias o lentitud en la
navegación. Contribuyendo así a lo social y académico teniendo acceso a la
navegación todo el día o durante la permanencia en el Campus en beneficio de los
estudiantes en la Universidad.
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En el repositorio de la Universidad Católica Santiago de Guayaquil se obtuvo
información sobre el trabajo de titulación “Diseño Básico de Redes de Acceso
FTTH utilizando el estándar GPON” (AÑAZCO, 2013), detalla características del
diseño de una red de acceso de fibra óptica hasta él hogar, que permita ofrecer
servicios convergentes, independientemente de la infraestructura civil; los
servicios convergentes como Triple Play que incluye telefonía fija, internet y
televisión. (AÑAZCO, 2013)
En el estudio realizado se detalló un diseño accesible en el cual una empresa
Proveedora de servicio de telecomunicaciones pueda considerarlo como posible
implementación ya que abarca tres servicios que pueden ser brindados utilizando
tecnología GPON que permite una mayor tasa de trasferencia en la comunicación,
es inmune a las interferencias, mejorando la calidad del servicio.
Estudio de un “Diseño de la red óptica GPON en la ciudad de Cuenca”. La
propuesta detalla a usar la tecnología GPON usando la topología en anillo y
árbol. Donde se detallan varios nodos ubicados e interconectados con los enlaces
físicos de fibra llamados backbone. (Orozco).
Se realizó un diseño en anillo con la finalidad de poder brindar la redundancia
en la red, generar confiabilidad, asegurar la operatividad y contar con el acceso a
los servicios de telecomunicaciones ofertados al usuario en una conexión
disponible, de registrarse fallos o afectaciones a nivel general el tiempo en
restablecer el servicio será el menor tiempo posible.
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FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
GPON (Gigabit Passive Optical Networks) La Unión Internacional de
Telecomunicaciones, sector Telecomunicaciones, ITU-T inició sus trabajos en el
estándar GPON en el año 2002. GPON está estandarizado en el conjunto de